小檗碱对2型糖尿病中国地鼠肝脏葡萄糖激酶、葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶mRNA表达的影响

目的研究小檗碱对2型糖尿病中国地鼠肝脏葡萄糖激酶(GcK)、葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)mRNA表达的影响,探讨小檗碱影响糖代谢的分子机制。方法以高脂高热量饲料喂养结合腹腔注射小剂量链脲佐菌素(STZ)的方法制作2型糖尿病中国地鼠模型,成模后随机分成模型组、小檗碱组、二甲双胍组,各药干预9周。同时设立对照组。观察小檗碱疗效及对肝脏GcK、G6P、PEPCK mRNA表达的影响。结果与模型组相比,小檗碱增强胰岛素敏感性,降低血糖血脂,增高肝脏GcK的mRNA表达,降低肝脏G6P、PEPCK mRNA的表达。结论小檗碱降低2型糖尿病血糖的作用机制可能与提高肝脏GcK mRNA的表达和降低G6P、PEPCK mRNA的表达有关。

葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶mRNA在梗阻性黄疸及胆道再通大鼠中的表达及意义

目的研究梗阻性黄疸及胆道再通大鼠肝脏葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-P)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)mRNA表达的改变及意义,探讨梗阻性黄疸影响糖代谢的分子机制。方法 30只健康雄性大鼠随机分为5组:假手术组(A组)、梗阻性黄疸1周组(B组)、梗阻性黄疸2周组(C组)、梗阻性黄疸1周再通1周组(D组)、梗阻性黄疸2周再通1周组(E组)。检测各组动物血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、直接胆红素(DBIL),总胆红素(TBIL)水平;光镜观察肝脏形态学改变;采用RT-PCR方法检测大鼠肝脏葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-P)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)mRNA的表达。结果胆道梗阻后,B、C两组血清TBIL、DBIL、ALT水平较A组明显升高,尤其是C组升高的更明显;光镜下可见B组和C组肝细胞肿胀,炎性细胞浸润,汇管区可见胆管增生,C组较B组除以上改变更加严重外,还可见典型的片状肝细胞坏死;B、C两组肝组织G-6-P、PEPCK的mRNA表达显著升高。相比,D、E两组血清TBIL、DBIL、ALT水平均分别低于B、C两组,肝脏形态改变也明显趋于正常,肝组织G-6-P、PEPCK的mRNA表达亦均低于B、C两组,且D组在血清、肝组织mRNA表达及光镜下肝细胞损伤方面与E组比较均降低。结论梗阻性黄疸模型形成后,大鼠肝脏分泌的胆汁排泄不畅形成淤积。肝脏中G-6-P、PEPCK mRNA表达开始增强且随梗阻时间延长其表达增强趋势更加明显,加强了糖异生的过程,可导致血糖浓度的升高。梗阻解除后,受损肝脏形态及肝功能开始恢复,肝脏G-6-P、PEPCKmRNA表达开始降低,及早解除梗阻,恢复越快。提示肝组织G-6-P、PEPCK的mRNA表达升高可能是梗阻性黄疸时糖代谢紊乱的主要原因之一。

持续性低氧大鼠肝脏HIF-2α信号通路变化及对血糖的影响

目的探讨持续性低氧所致大鼠肝脏HIF-2α信号通路变化及对血糖的影响。方法将32只雄性Wistar大鼠随机分为常氧组(16只)和低氧组(16只)。常氧组大鼠在海拔200 m左右的常氧环境下饲养;低氧组大鼠在模拟海拔5 000 m的低压氧舱中饲养。饲养时间至1 w和4 w时各取8只,禁食12 h后(不禁水),行经腹腔注射葡萄糖耐量试验,评估大鼠糖耐量状态。于次日晨麻醉处死大鼠,留取肝脏,用Western Blot法检测各组大鼠HIF-2α、Akt、P-Akt、Gsk-3β、P-Gsk-3β蛋白的表达水平,用q RT-PCR法检测PEPCK m RNA、G6PC m RNA的表达水平。结果与常氧组相比,低氧组大鼠1 w和4 w空腹血糖降低(P<0.05)、IPGTT血糖曲线下面积减少(P<0.05),而且随着低氧时间的延长低氧组大鼠空腹血糖明显下降(P<0.05)、IPGTT血糖曲线下面积明显减少(P<0.05)。Western Blot结果显示,低氧组大鼠HIF-2α蛋白表达量明显高于常氧组(P<0.05),低氧组和常氧组大鼠P-Akt、Akt、P-Gsk-3β、Gsk-3β蛋白表达量无明显差异(P>0.05)。q RT-PCR结果显示,与常氧组相比,低氧组大鼠1 w和4 w G6PC m RNA表达量明显低于常氧组(P<0.05),低氧组大鼠4 w PEPCK m RNA表达量明显降低(P<0.05)。结论持续性低氧可增加大鼠肝脏HIF-2α的表达,降低血糖。降糖机制可能为通过抑制肝脏糖异生关键酶G6PC、PEPCK的表达来抑制糖异生。

葱白提取物对非酒精性脂肪肝模型大鼠PGC-1α和PEPCK,G6Pase表达的影响

目的:观察葱白提取物对非酒精性脂肪肝(NAFLD)模型大鼠过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α(PGC-1α),磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK),葡萄糖6磷酸酶(G6Pase)表达的影响,并探讨其作用机制。方法:采用高脂饲料复制非酒精性脂肪肝大鼠模型,并应用小干扰RNA(siRNA)技术抑制PGC-1α的表达,将60只大鼠随机分为正常组、模型组、葱白组(50 mg·kg-1)、转染组、空转组、葱白加转染组。苏木素-伊红(HE)染色观察肝组织组织结构;检测血液流变学及血清天门冬氨酸氨基转移酶(AST),丙氨酸氨基转移酶(ALT),总胆固醇(TC),甘油三酯(TG)水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)与蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠肝脏PGC-1α,PEPCK,G6Pase mRNA和蛋白的表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠肝脏出现明显脂肪变性;大鼠血浆黏度(低切、中切、高切)、全血黏度均不同程度升高(P <0. 05,P <0. 01);血清ALT,AST,TC,TG水平明显增高(P <0. 05); PGC-1α,PEPCK,G6Pase mRNA表达水平明显降低(P <0. 05);给予葱白提取物干预后,葱白组大鼠肝脂肪变性明显减轻;血清ALT,AST,TC,TG水平均降低(P <0. 05),PGC-1α,PEPCK,G6Pase mRNA和蛋白表达水平升高(P <0. 05)。PGC-1α转染的大鼠,即使给予同等剂量葱白提取物,与模型组比较,葱白加转染组肝脂肪变性未见明显改善;葱白加转染组PGC-1α,PEPCK,G6Pase mRNA表达无明显差异。结论:葱白提取物能够改善NAFLD模型大鼠肝脂肪变性,其机制可能与增加PGC-1α的转录活性,促进PEPCK,G6Pase的表达进而增加线粒体合成有关。

有氧运动和补充魔芋葡甘聚糖通过调节PI3K/FoxO1通路有效预防高脂膳食大鼠肝脏胰岛素抵抗的形成

目的:探讨有氧运动和补充魔芋葡甘聚糖(KGM)对高脂膳食(HFD)大鼠肝脏胰岛素抵抗(in-sulin resistance,IR)形成的干预作用、交互作用及其机制。方法:50只SD大鼠被随机分为正常对照组(NC)、HFD对照组(HFC)、HFD+KGM组(HFK)、HFD+运动组(HFE)、HFD+运动+KGM组(HFEK),每组10只。除NC组大鼠喂饲标准饲料外,其余各组大鼠在喂饲HFD的同时,HK和HEK组每天以50 mg/kg体重的剂量灌服KGM,HE和HEK组每天晚上进行60 min的无负重游泳运动训练,每周6次,10周后取材并检测各组大鼠空腹血糖(FPG)、空腹血清胰岛素(FINS)含量以及肝脏磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Akt)、叉头转录因子1(FoxO1)、葡萄糖6磷酸酶(G-6-Pase)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)的含量,并计算稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。结果:(1)与NC组相比,HFD大鼠FPG、FINS含量以及HOMA-IR显著升高(P<0.01),肝脏PI3K含量显著降低(P<0.01),Akt、FoxO1、G-6-Pase和PEPCK含量显著升高(P<0.01)。(2)通过双因素方差分析,有氧运动和KGM可显著降低HFC组大鼠肝脏PEPCK(P<0.05,P<0.01)和G-6-Pase(P<0.01)含量、FPG(P<0.05)、FINS水平(P<0.01)和HOMA-IR(P<0.01);有氧运动联合KGM虽然对降低HFD大鼠FPG水平无显著性交互作用(P>0.05),但对降低HFD大鼠肝脏PEPCK、G-6-Pase、FINS含量和HOMA-IR有显著性的交互作用(P<0.01,P<0.05,P<0.01,P<0.05)。(3)有氧运动可显著性升高HFD大鼠肝脏PI3K含量(P<0.01)、显著性降低FoxO1含量(P<0.05);KGM可极显著性降低FoxO1含量(P<0.01);有氧运动联合KGM对升高PI3K和降低FoxO1含量有显著性交互作用(P<0.05)。结论:(1)长期的高脂膳食可以抑制肝脏PI3K/FoxO1信号通路,增加肝糖异生,诱导肝脏胰岛素抵抗的形成。(2)有氧运动或补充魔芋葡甘聚糖可以通过改善肝脏PI3K/FoxO1信号通路,抑制肝糖异生,有效预防高脂膳食大鼠肝脏胰岛素抵抗的形成,维持空腹血糖的稳定。魔芋葡甘聚糖的补充在一定程度上对有氧运动预防高脂膳食大鼠肝脏胰岛素抵抗的形成具有附加作用。

齐墩果酸对胰岛素抵抗HepG2关键酶活性的影响

目的探讨齐墩果酸对胰岛素抵抗人肝癌细胞(Hep G2)关键酶活性的影响。方法将Hep G2细胞分别设正常对照组、模型对照组、二甲双胍组、齐墩果酸组。采用肝糖原测定试剂盒检测齐墩果酸对胰岛素抵抗Hep G2细胞糖原含量的影响;采用葡萄糖-6-磷酸脱氢酶耦联比色法、乳酸脱氢酶耦联比色法及钼酸铵定磷法测定葡萄糖激酶(GK)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-Pase)的活性。结果齐墩果酸能够促进胰岛素抵抗Hep G2细胞的葡萄糖消耗,使G-6-Pase及PEPCK活性分别降低54.8%,18.8%,使GK活性和糖原含量分别升高100.6%,98.6%。结论齐墩果酸可降低胰岛素抵抗Hep G2细胞G-6-Pase和PEPCK的活性,抑制糖异生,从而减少细胞内源性葡萄糖的产生。齐墩果酸可提高GK活性,加快糖酵解,增加糖原含量,减轻Hep G2细胞的胰岛素抵抗状态。

沉默信息调节因子6对慢加急性肝衰竭糖异生的影响和机制探讨

目的探讨慢加急(亚急)性肝衰竭(ACLF)患者以及氧化应激损伤大鼠肝细胞沉默信息调节因子6(SIRT6)和糖异生限速酶表达的变化以及可能机制。方法选取2016年8月至2018年5月首都医科大学附属北京佑安医院10例ACLF患者纳入ACLF组,10例正常肝移植供者纳入正常对照组。收集入选者空腹血糖、总胆红素、白蛋白、丙氨酸氨基转移酶(ALT)等资料。分离Sprague Dawley大鼠肝细胞,分为对照组(无任何干预)、模型组(H2O2干预6 h)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)激活组(模型组基础上加入mTOR激活剂)、mTOR抑制组(模型组基础上加入mTOR抑制剂)。蛋白质电泳和聚合酶链反应检测葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)、SIRT6以及mTOR的相对表达。结果ACLF组ALT、总胆红素高于正常对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。ACLF组SIRT6含量(0.15±0.07)μg/L、空腹血糖(3.19±0.59)mmol/L,明显低于正常对照组(0.46±0.15)μg/L、(7.07±2.07)mmol/L,差异均有统计学意义(均P<0.05)。ACLF组肝组织PEPCK、G6P蛋白相对表达明显低于正常对照组。模型组SIRT6、PEPCK、G6P mRNA相对表达低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。激活mTOR后PEPCK、G6P、SIRT6相对表达高于模型组,抑制mTOR后PEPCK、G6P、SIRT6相对表达低于模型组。结论ACLF时SIRT6可能与mTOR信号途径相互作用,抑制糖异生,并与低血糖的发生相关,降低SIRT6水平,可能起到延缓ACLF进展的作用。

二甲双胍降低血糖的机制研究

双胍类(BG)在20世纪50年代晚期被用于治疗糖尿病[1],二甲双胍通过抑制肝脏糖的输出和改善外周糖的摄取来达到降血糖的作用,但是具体的作用机制不是很清楚。近年来对二甲双胍的作用机制有较多的研究,研究发现二甲双胍对多个信号通路均有作用:①通过抑制线粒体呼吸链复合体-1[2].②通过激活AMP-激活的蛋白激酶级联反应[3]来抑制肝细胞糖的生成[4],2008年的一项研究[5]表明通过激活AMPK来而增加SHP的表达,进而抑制肝脏糖异生的基因磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(Glc-6-Pase)的表达等[6]。

Ajuba对肝糖异生相关基因表达的影响

目的观察Lim家族成员Ajuba对糖异生关键基因转录水平的影响,探讨Ajuba参与肝糖代谢调节的分子机制。方法 1慢病毒感染人肝癌细胞系Hep G2,筛选低表达和过表达Ajuba的稳转细胞,通过Western blotting鉴定Ajuba表达情况。2real-time PCR检测Hep G2稳转细胞中糖异生关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)基因mRNA表达。3分离培养C57BL/6小鼠原代肝细胞并以慢病毒感染法筛选低表达Ajuba的细胞,real-time PCR检测Pepck和G6p mRNA水平。结果 1Western blotting结果显示,低表达和高表达Ajuba的Hep G2细胞均构建成功。2与对照组相比,低表达Ajuba的Hep G2细胞中PEPCK和G6P mRNA水平明显降低,而过表达细胞中则显著升高(P<0.05)。3低表达Ajuba的小鼠原代肝细胞中Pepck和G6p mRNA水平明显降低(P<0.05)。结论 Lim蛋白Ajuba能够通过促进肝糖异生关键基因PEPCK和G6P的表达参与糖代谢调节,且该作用不具有种属特异性。

肝脏17-α羟化酶在糖异生中的作用及机制研究

目的:探讨肝脏17-α羟化酶(Cyp17A1)在糖异生中的作用。方法:采用实时定量PCR和蛋白印迹法检测正常C57BL/6小鼠在进食-饥饿-再进食状态下的肝脏糖异生关键酶[磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)、葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase,G6Pase)]基因及Cyp17A1的表达,比较正常小鼠与瘦素受体缺陷(db/db)小鼠肝脏中上述基因的表达差异;给予正常小鼠腹腔注射Cyp17A1下游产物17-羟孕酮(17-hydroxyprogesterone,17-OHP),并检测小鼠糖异生能力的改变和糖异生相关基因的表达;采用荧光素酶报告基因实验,检测17-OHP对糖皮质激素受体转录活性的调控作用。结果:在正常小鼠饥饿状态下及db/db小鼠中,肝脏糖异生关键酶基因(PEPCK及G6Pase)表达上调,肝脏Cyp17A1表达上调,其下游产物17-OHP含量升高;17-OHP处理组小鼠血糖升高,肝脏PEPCK及G6Pase mRNA水平显著增加;17-OHP通过激活糖皮质激素受体的转录活性,呈剂量依赖性上调糖异生关键酶基因(PEPCK、G6Pase)的mRNA水平。结论:肝脏Cyp17A1酶通过其下游产物17-OHP激活糖皮质激素受体转录活性,上调糖异生关键酶基因的m RNA水平,从而促进糖异生过程。

桂皮醛对糖尿病小鼠血糖水平的影响及机制

目的：观察桂皮醛（cinnamaldehyde,CA）降血糖作用,并探讨其作用机制。方法：6~8周龄雄性db/db小鼠24只,按血糖随机分为模型组,二甲双胍组（0.2 g·kg^-1）,桂皮醛低剂量组（0.025 g·kg^-1）和桂皮醛高剂量组（0.05 g·kg^-1）,每组6只,另设同周龄C57BL/6J小鼠6只为正常组。治疗4周后,检测各组小鼠空腹血糖（fasting blood glucose,FBG）,总胆固醇（total cholesterd,TC）,甘油三酯（total triglyceride,TG）,游离脂肪酸（free fatty acids,FFA）,天门冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase,AST）,血清胰岛素（fasting insulin,Fins）水平,计算胰岛素抵抗指数（homa insulin-resistance,HOMA-IR）;取肝脏组织检测肝糖原含量以及高碘酸-希夫（periodic acid-Schiff stain,PAS）染色;采用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）,蛋白免疫印迹法（Western blot）检测肝脏相关mRNA和蛋白表达。结果：治疗4周后,与模型组比较,CA组小鼠体质量,FBG,Fins,HOMA-IR,血脂明显降低（P〈0.05,P〈0.01）,肝脏糖原含量显著升高;小鼠肝脏葡萄糖-6-磷酸酶（glucose-6-phosphate,G-6-P）,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK）mRNA表达显著降低（P〈0.01）,p-蛋白激酶B（protein kinase B,Akt）,p-糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）蛋白表达显著升高（P〈0.01）。结论：CA具有降低血糖作用,相关机制可能是通过上调肝脏胰岛素信号通路Akt,GSK-3β磷酸化水平,抑制G-6-P,PEPCK mRNA表达实现。

奥曲肽对高脂饲料诱导的肥胖大鼠肝脏糖异生的影响

目的探讨生长抑素(SST)类似物奥曲肽对高脂饲料诱导的肥胖大鼠肝脏糖异生的影响。方法雄性SD大鼠随机分为正常对照组(n=16)和高脂饲料组(n=40),分别喂以普通饲料与高脂饲料。饲养24周后,从高脂饲料组中选出肥胖大鼠,分成肥胖组(n=16)和奥曲肽干预组(n=16)。奥曲肽干预组大鼠连续8 d皮下注射奥曲肽,剂量为每12 h 40 mg/kg BW。实验结束后测定大鼠的身长、体重、空腹血糖、血脂、血胰岛素及血浆生长抑素水平,计算Lee’s指数和HOMA指数。RTPCR测定葡萄糖-6-磷酸酶(G6pase)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(Pepck)和叉头框家族转录因子1(Foxo1)mRNA表达水平。蛋白质免疫印迹法测定Foxo1在核蛋白和胞浆蛋白中的表达。结果肥胖组大鼠体重、空腹血糖、血脂、血胰岛素水平及HOMA指数较正常对照组大鼠显著升高;与肥胖组大鼠比较,奥曲肽干预组大鼠上述指标均下降。肥胖组大鼠血浆SST水平较正常对照组大鼠有降低的趋势(P>0.05),奥曲肽干预组大鼠血浆SST水平较肥胖组大鼠显著升高(P<0.05)。肥胖组大鼠肝脏G6pase、Pepck及Foxo1 mRNA表达水平及肝细胞核内与胞浆中Foxo1蛋白表达水平的比值较正常对照组均显著增加(P<0.01),而奥曲肽干预组大鼠则较肥胖组大鼠显著下降(P<0.01)。结论奥曲肽可改善高脂饲料诱导的肥胖大鼠异常增强的肝脏糖异生作用,其作用机制可能与降低Foxo1的活性和表达,抑制肝脏G6pase及Pepck的转录有关。

灵芝多糖对妊娠期糖尿病大鼠肝脏损伤的保护作用

目的探讨灵芝多糖对妊娠期糖尿病(GDM)大鼠肝脏损伤的保护作用及肝组织磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)、葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-Pase)表达的影响。方法雌性大鼠经高脂高糖喂养8周后与雄鼠合笼制备孕鼠,妊娠5 d后,腹腔注射链脲佐菌素(STZ)诱导制备GDM大鼠模型,将成功建立的GDM大鼠随机分为模型组、阳性对照组及实验组,各15只;并取15只同批妊娠5 d大鼠作为空白组。实验组大鼠灌胃灵芝多糖400 mg·kg^-1·d^-1;阳性对照组灌胃盐酸二甲双胍200 mg·kg^-1·d^-1;空白组与模型组大鼠灌胃等量生理盐水,连续干预2周。用全自动生化分析仪检测血清谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)和碱性磷酸酶(ALP)活性;用蛋白质免疫印迹法检测大鼠肝组织PEPCK、G-6-Pase蛋白表达。结果空白组、模型组、阳性对照组及实验组大鼠血清GPT活性分别为(48.23±8.17),(103.52±17.39),(62.33±12.47),(74.81±15.84)U·L^-1;GOT活性分别为(106.38±25.12),(982.43±102.37),(569.33±71.24),(672.51±92.46)U·L^-1;ALP活性分别为(118.66±11.97),(164.86±13.56),(129.44±6.02),(140.65±8.11)U·L^-1;肝组织PEPCK蛋白相对表达量分别为0.14±0.06,0.81±0.13,0.26±0.07,0.49±0.11;G-6-Pase蛋白相对表达量分别为0.09±0.03,0.79±0.12,0.19±0.06,0.38±0.14。上述指标,模型组与空白组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);阳性对照组、实验组与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论灵芝多糖可有效降低GDM大鼠血糖水平,改善胰岛素抵抗与肝功能指标水平,从而保护肝脏,其作用机制可能与下调肝组织中PEPCK、G-6-Pase蛋白表达相关。